一种多波束选择智能天线通信系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105871437A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610262284.0(22)申请日2016.04.26(71)申请人深圳前海智讯中联科技有限公司地址518052广东省深圳市前海深港合作区前湾一路1号A栋201室(72)发明人姚定军卢苇傅强(74)专利代理机构合肥市浩智运专利代理事务所(普通合伙)34124代理人方荣肖(51)Int.Cl.H04B7/04(2006.01)H01Q1/36(2006.01)H01Q1/52(2006.01)H01Q13/10(2006.01)H01Q21/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图6页(54)发明名称一种多波束选择智能天线通信系统(57)摘要本发明公开了一种多波束选择智能天线通信系统，其包括天线控制系统和天线阵列。该天线控制系统包括FPGA逻辑控制模块、无线收发器、数模转换模块、移相器、CPU。无线收发器的RF信号经过移相器到该天线阵列。CPU和无线收发器共2路R/T控制信号经过FPGA逻辑控制模块生成16路R/T信号，在数模转换模块的配合下以控制该天线阵列的收/发。移相器采用环行器和至少一个变容二极管构成360度连续移相器。FPGA逻辑控制模块控制数模转换模块生成模拟电压控制变容二极管的偏置电压，以改变变容二极管的电容，达到改变射频相位的目的。CN105871437ACN105871437A权利要求书1/1页1.一种多波束选择智能天线通信系统，其包括天线控制系统和天线阵列；该天线控制系统包括FPGA逻辑控制模块(11)、无线收发器(12)、数模转换模块(13)、移相器(14)、CPU(15)；无线收发器(12)的RF信号经过移相器(14)到该天线阵列；CPU(15)和无线收发器(12)共2路R/T控制信号经过FPGA逻辑控制模块(11)生成16路R/T信号，在数模转换模块(13)的配合下以控制该天线阵列的收/发；其特征在于：移相器(14)采用环行器(21)和至少一个变容二极管(22)构成360度连续移相器；FPGA逻辑控制模块(11)控制数模转换模块(13)生成模拟电压控制变容二极管(22)的偏置电压，以改变变容二极管(22)的电容，达到改变射频相位的目的。2.如权利要求1所述的多波束选择智能天线通信系统，其特征在于：FPGA逻辑控制模块(11)的协议解析单元完成串行-并行转换；接收到的数据暂存在数模转换模块(13)的寄存器中，在通讯结束后同步启动转换。3.如权利要求2所述的多波束选择智能天线通信系统，其特征在于：变容二极管(22)的驱动电压要求在0-15V范围，数模转换模块(13)采用低通滤波器协助输出直流电压至环行器(21)。4.如权利要求2所述的多波束选择智能天线通信系统，其特征在于：CPU(15)和FPGA逻辑控制模块(11)采用2线通讯方式。5.如权利要求1所述的多波束选择智能天线通信系统，其特征在于：天线阵列包括基板(1)、固定在基板(1)上的若干个天线阵元(2)；其特征在于：基板(1)呈圆环形，所有天线阵元(2)绕基板(1)的圆心均匀分布在基板(1)的一个侧面的圆形外周缘上而构成环形阵列；基板(1)上自基板(1)的圆形端面向圆心开设有若干弧形凹陷和若干细缝，在相邻两个天线阵元(2)之间布局有一个该弧形凹陷并由此形成天线隔离带(3)；每个天线阵元(2)包括两个天线振子(4)，且在两个天线振子(4)之间布局有一个该细缝并由此形成天线耦合细缝(7)，天线阵元(2)的天线馈电点(5)位于两个天线振子(4)之间。6.如权利要求5所述的多波束选择智能天线通信系统，其特征在于：在同一个天线阵元(2)中，两个天线振子(4)采用微带线(6)与天线馈电点(5)电性连接。7.如权利要求6所述的多波束选择智能天线通信系统，其特征在于：天线馈电点(5)、微带线(6)均固定在基板(1)的相对另一个侧面上。8.如权利要求5所述的多波束选择智能天线通信系统，其特征在于：两个天线振子(4)以相应的天线耦合细缝(7)为中心呈对称结构设置；每个天线振子(4)包括指向基板(1)圆心的放射状部(41)、以基板(1)的圆心为圆心的扇环部(42)；放射状部(41)的一端朝基板(1)的圆心放射方向延伸至基板(1)的边缘，放射状部(41)的另一端连接扇环部(42)的一端，扇环部(42)的另一端为自由端。9.如权利要求8所述的多波束选择智能天线通信系统，其特征在于：在同一天线阵元(2)中，两个扇环部(42)相对设置，天线耦合细缝(7)位于两个扇环部(42)之间；两个放射状部(41)位于天线阵元(2)的两端，天线隔离带(3)位于相邻两个天线阵元(2)的两个放射状部(41)之间。10.如权利要求5所述的